题目内容
【题目】氧气是我们身边无法离开的物质,某兴趣小组对氧气的研究如下:
Ⅰ.氧气的制备:
(1)写出如图中有标号仪器的名称:①_____。
(2)该装置中棉花团的作用是_____,图中装置一处明显的错误是_____。
Ⅱ.氧气的收集:
[实验1]用向上排空气法收集氧气,当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
[实验2]用向上排空气法收集氧气,当放置在集气瓶口带火星木条复燃后,继续收集40秒,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
[实验3]用排水法收集氧气,测定瓶中氧气的含量,重复实验3次。
实验数据:
实验1 | 实验2 | 实验3 | |||||||
氧气的体积分数(%) | 79.7 | 79.6 | 79.9 | 88.4 | 89.0 | 87.9 | 90.0 | 89.8 | 89.3 |
氧气的平均体积分数(%) | 79.7 | 88.4 | 89.7 |
数据
(3)三个实验均需重复3次的目的是_____。由实验1、2可知,用向上排空气法收集氧气时,为提高获得的氧气体积分数,可采取的措施是_____。
(4)不考虑操作因素,实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是_____。
Ⅲ.铁丝在氧气中燃烧
(5)铁丝在纯净氧气中燃烧的化学方程式为_____。
(6)铁丝(含碳颗粒)燃烧时火星四射,经研究表明产生火星四射现象的原因,可能是同时生成了某种气体,推测该气体是_____(填化学式)。
【答案】酒精灯 防止高锰酸钾颗粒进入导气管 试管口没有略向下倾斜 减小实验误差 延长收集氧气的时间 集气瓶中含有水蒸气 CO2
【解析】
(1)根据图中信息可知,仪器①是酒精灯;
(2)加热高锰酸钾制取氧气时,为了防止高锰酸钾颗粒进入导气管,需要在试管口处放置一团棉花,图示存在的明显错误是试管口没有略向下倾斜,这样可能导致冷凝水倒流、炸裂试管;
(3)三个实验均需重复3次的目的是多次测量求平均值,减小实验误差;根据实验1、2的操作可知,实验2延长了氧气收集的时间,从而使瓶中氧气的体积分数有所提升,所以如果想提高获得的氧气体积分数,可以采取延长收集时间的措施;
(4)如果各项操作没有问题,实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因可能是用排水法收集会形成水蒸气留存在集气瓶中;
(5)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的化学方程式为:;
(6)含碳细铁丝燃烧时,其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡,熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。
【题目】取四份等质量的KClO3,向其中三份中分别加入少量等质量的KMnO4、MnO2和Mn,分别在某温度下加热至质量不再改变,测定产生氧气的质量。然后将剩余固体溶于足量水中,添加过少量物质的组别中均有相同组成的不溶物。测定结果如下:
组别 | ① | ② | ③ | ④ |
加入的物质 | 无 | KMnO4 | MnO2 | Mn |
产生氧气的质量 | m | m1 | m2 | m3 |
不溶物的质量 | 0 | w1 | w2 | w3 |
已知:含钾的化合物均溶于水;,下列关于此实验的说法一定正确的是( )
A.KMnO4是KClO3分解制氧气的最佳催化剂
B.残留不溶性物质的质量关系为w1<w2<w3
C.不加入其他物质时,KClO3不会发生分解反应
D.产生氧气的质量关系为m1<m2<m3
【题目】某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究,在相同的加热条件下,用下图装置完成表中实验。
编号 | KClO3质量/g | 催化剂 | 催化剂质量/g | 收集50mLO2所需时间/s |
实验1 | 5 | - | - | 171 |
实验2 | 5 | MnO2 | 0.5 | 49 |
实验3 | 5 | Fe2O3 | 0.5 | 58 |
实验4 | 5 | KCl | 0.5 | 154 |
(1)仪器①的名称为____________。
(2)实验室用KClO3制取氧气的化学方程式为_______________________________。
(3)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是____________。
(4)由实验1和实验4可知,KCl对KClO3分解______(填“有”或“无”)催化作用。
(5)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果,除了测量收集50mLO2所需时间外,还可以测量相同时间内____________。